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Im Dunkeln tappen - Mixed Media Walk

1) Augenblick

In unserem Auge gibt es zwei Arten von Lichtsinneszellen: Die Stäbchen und die Zapfen. Die dicken Zapfen benötigen mehr Licht als die Stäbchen und sind dazu da, dass wir Farben sehen können. Bei Dämmerung arbeiten nur die schlanken Stäbchen. Sie können einzig Hell und Dunkel unterscheiden, und wir sehen deshalb die Farben Schwarz und Weiss; bunte Farben können wir im Dunkeln nicht mehr gut unterscheiden.

Nachtaktive Tiere, wie zum Beispiel Katzen, sind hingegen mit einer Technik ausgestattet, dank der sie auch in der Nacht gut sehen können und die ihre Augen leuchten lässt. Das Leuchten entsteht durch eine reflektierende Schicht hinter der Netzhaut, welche einfallendes Licht zurückspiegelt. Diese Schicht verbessert das Sehen, so wird zum Beispiel das schwache Bild einer Maus oder eines Vogels verstärkt und so erst sichtbar. Braune Katzenaugen leuchten bei Lichteinfall im Dunkeln grün, blaue Augen hingegen schimmern rot.

Katzen besitzen sehr viel mehr Stäbchen als Zapfen. Sie sehen damit in der Dunkelheit besser, können aber nicht so viele Farben wahrnehmen wie wir Menschen. Wir verfügen über drei verschiedene Zapfen für Rot, Grün und Blau; die Katze besitzt lediglich zwei Zapfen für die Farben Grün und Blau. Daher kann sie kein Rot, und die daraus resultierenden Farbtöne wie Rosa oder Orange, erkennen.

Die meisten Säugetiere besitzen zwei Zapfen. Insekten, Reptilien, Amphibien, Fische und Vögel verfügen jedoch über vier Zapfen. Sie sehen deshalb alles noch mal etwas «bunter» als wir Menschen – beispielsweise im gelben oder im ultravioletten Bereich des Lichts.

2) Leuchtgefieder

Papageien und Meisen sehen die Welt, wie du nun gehört hast, viel bunter als wir. Sie besitzen sogar eigene Zapfen für das ultraviolette Licht und sind dadurch wahre UV-Spezialisten. Die Fähigkeit, UV-Licht sehen zu können, wird zum Erkennen von Nahrung und fliehender Beute genutzt. Die UV-Sicht ermöglicht den Tieren wahrscheinlich auch eine bessere Orientierung im Dickicht. Sie verstärkt den Kontrast, sodass Vögel die einzelnen Blätter viel besser und deutlicher sehen können.

Einige Papageien-Arten, darunter der Wellensittich, haben auf ihren Körpern Stellen, die UV-Licht reflektieren. Dies haben Forscher:innen herausgefunden, als sie die Tiere mit künstlichem UV-Licht bestrahlten. Durch das ultraviolette Licht leuchten die Vögel richtig im Dunkeln und schimmern in den Farben Rosa, Grün, Gelb oder Blau. Dieser Effekt kommt in der Natur häufig vor: Es handelt sich um die Biofluoreszenz. Lebewesen oder Mineralien leuchten nicht von selbst, wie ihr später noch bei der Biolumineszenz erfahren werdet, sie leuchten durch absorbiertes UV-Licht, welches sie in leuchtende Farben umwandeln können.

So ist es auch bei der Blaumeise. Das blaue Häubchen des Blaumeisen-Männchens spielt eine Rolle, wenn das Weibchen auf der Suche nach einem geeigneten Partner ist. Das blaue Gefieder des Männchens reflektiert das UV-Licht, strahlt somit heller und intensiver und signalisiert dem Weibchen, dass es stark und gesund, und daher ein geeigneter Partner für die Jungenaufzucht ist. Bei vielen Vogel-Arten finden jene Männchen, die am kräftigsten leuchten, am schnellsten eine Partnerin.

3) Bodenschätze

Wir Menschen besitzen im Gegensatz zu Vögeln keine Rezeptoren, also eigene Zapfen für Ultraviolettstrahlung. Sie ist für uns unsichtbar; unser Auge filtert die ultravioletten Lichtwellen heraus. Wir können die leuchtende Welt aber mit Hilfe von einer speziellen Ultraviolett-Lampe erkunden.

Wird kurzwelliges, energiereiches ultraviolettes Licht z.B. auf Mineralien gestrahlt, wird das Licht von der fluoreszierenden Substanz aufgenommen und als langwelliges andersfarbiges Licht wieder ausgestrahlt – es beginnt zu leuchten. Man spricht auch hier von Biofluoreszenz, wie vorhin bei den Vögeln. Wir sehen dann also nicht das ultraviolette Licht selbst, sondern nur die Rückstrahlung davon.

Mineralien leuchten in UV-Licht ganz unterschiedlich. Die Fluoreszenzfarbe hängt vom jeweiligen Material ab. Mit ultraviolettem Licht kann zum Beispiel auch das Alter von Gestein erkannt werden. Marmor fluoresziert als lebhaftes Violett, wenn er erst kürzlich geschnitzt wurde. Hingegen zeigen alte Skulpturen aus Marmor eine gelblich-grüne Farbe. Anhand der Fluoreszenzfarbe können Fälschungen von Originalen unterschieden werden.

- Manganocalcit, Peru

- Rubin in Fuchsit, Indien

- Eudialyt, Russland

- Aragonit, Südafrika

- Bernstein, Baltikum

- Aquamarin, Namibia

- Rubin, verschiedene Fundorte

Experimente für Zuhause

Besorge dir eine UV-Taschenlampe und untersuche damit dein Zuhause und deine Umgebung. Viele alltäglichen Materialien sind fluoreszierend und beginnen zu leuchten, sobald du sie dem ultravioletten Licht aussetzt.

Betrachte einmal Honig oder Tonic Water mit der UV-Lampe. Was passiert? Hier findest du einige Anregungen:

- Tonic Water
- Vaseline
- Chlorophyll: Blätter einer Pflanze
- Gesteine: Quarz, Bernstein, Achat, Fluorit ...
- US-Banknoten
- Weisswaschmittel
- Kurkuma, Honig, Olivenöl ...
- Kunststoffe: Plastikwasserflaschen ...

Wir wünschen dir viel Spass auf deiner Entdeckungsreise!

Wichtig: UV-Taschenlampe nie direkt ins Auge richten, weder bei Mensch noch Tier.

4) Unterwasserwelt

So mancher Meeresbewohner leuchtet im Dunkeln. Es wird blaues, energiereiches Licht aufgenommen und in energieärmere grünen, gelben und roten Lichtfarben wieder abgegeben. Damit das überhaupt funktioniert, ist hauptsächlich das sogenannte grün fluoreszierende Protein, kurz GFP, zuständig. Fluoreszenz ist also auch bei den Lebewesen im Meer weit verbreitet und in der Meeresforschung sind sie sich einig: Das Phänomen ist nicht nur ein schöner Nebeneffekt, sondern überlebenswichtig für die Tiere. Einige tun dies um ein Gegenüber anzulocken, andere, um sich zu tarnen oder ganz praktisch, um leichter Nahrung zu finden.

Coconut-Oktopus

Sein Leuchten ist eine raffinierte, optische Täuschung, denn er produziert in keiner Form Biolumineszenz. Der fluoreszierende Effekt entsteht durch seine markanten Farbkontraste zwischen Körper und Saugnäpfen. Übrigens: Seinen Namen erhielt der Oktopus, als entdeckt wurde, dass er sich Kokosnussschalen zu seinem mobilen Zuhause zu nutze macht.

Korallen

Die Koralle zählt du den ersten Meerestieren, bei welcher die Biofluoreszenz entdeckt wurde. Laut neuen Erkenntnissen aus der Forschung besteht ein Zusammenhang zwischen der Gesundheit einer Koralle und ihrer Fähigkeit zur Fluoreszenz. Abgestorbene Flächen leuchten im UV-Licht rot auf. Diese Entdeckung hilft Meeresbiolog:innen zur frühzeitigen Erkennung eines bedrohten und absterbenden Korallenriffes.

Gelbe Stechrochen/ Jamaika Stechrochen

Am Tag ist der Gelbe Stechrochen sehr inaktiv, dafür umso aktiver in der Nacht. Er verfügt über Biofluereszenz, das heisst, wenn man ihn im blauen oder ultravioletten Licht beleuchtet, wirft auch er Licht ab. Wofür er diese spezifisch nutzt, ist noch nicht abschliessend geklärt, aber möglicherweise unterstützt die Biofluereszenz die Kommunikation unter seinesgleichen oder dient ihm zur Tarnung.

Qualle «Aequorea victoria»

Sie ist ein besonderes Lichtwunder im Pazifischen Ozean. Am Rande ihres Schirms besitzt sie hunderte kleine Leuchtorgane. Diese erstrahlen manchmal blau, manchmal grün und manchmal auch blaugrün, denn die Qualle verfügt über zwei fluoreszierfähige Proteine. In Japan hat ihr Farbenspiel ein eigenes Wort – Aoi.

5) Drachengold

Leuchtmoos, welches im Volksmund auch Drachengold genannt wird, kommt in vielen Teilen der Welt vor und bevorzugt sehr schattige und dunkle Hohlräume. Wird Leuchtmoos entdeckt, scheint es so, als würde es aus sich selbst leuchten. In Wirklichkeit fangen aber winzige Zellen alles vorhandene Licht auf und verwandeln es in zauberhaft schimmerndes Smaragdgrün. Nicht von ungefähr kommt daher der alte Glaube, dass Hexen Leuchtmoos oberhalb von Goldschätzen pflanzten.

Hinweis: Leuchte mit deiner Taschenlampe für fünf Sekunden in das Loch des Mahlsteins. Schalte die Taschenlampe anschliessend wieder aus und beobachte.

6) Schöne Schleimer

Nacktkiemer sind Nacktschnecken, welche unter Wasser in allen Meerestiefen leben. Sie gehören zu einer der buntesten Tiergruppe der Welt und sehen aus, als wären sie einem Märchen entsprungen. Wenn die kleinen Schleimer von kurzwelligem blauen Licht getroffen werden, beginnen sie kräftig zu fluoreszieren. Sie tragen die fantasievollen Namen wie «Milchige Fadenschnecke», «Hörnchen Nacktschnecke», «Neonsternschnecke», «Breitwarzige Fadenschnecke» oder «Zottige Bäumchenschnecke».

7) Weggefährten

Wie kleine gelbe Laternen steht die Nachtkerze an trockenen Orten wie Bahndämmen. Sie blüht von Juni bis September. Was der brasilianische Leuchtkäfer «Phrixothrix», bei welchem das Weibchen auch im ausgewachsen Zustand noch aussieht wie eine Larve, für eine Zuschreibung zum Bahnverkehr hat, erfährst du gleich.

Nicht bei Tage wie die allermeisten Pflanzen, sondern ab der Dämmerung blüht die Nachtkerze. Beim Eindunkeln geht sie auf, genau dann, wenn der Temperaturunterschied spürbar wird. Wenn du die Möglichkeit hast, das Spektakel einmal zu beobachten, dann halte das Ohr in die Nähe. Du wirst hören, wie sich die Blüte öffnet. Der starke Farbkontrast zwischen den hellgelben Blüten und der dunklen Umgebung bringt das wunderbare Leuchten hervor. In Kombination mit dem Lichtschein der Sterne oder dem Mond, ist ihr Strahlen noch viel intensiver.

Der «Phrixothrix», welcher auf Deutsch Eisenbahnwurm heisst, macht seinem Namen alle Ehre. Die Weibchen besitzen seitlich leuchtende Punkte. Im Dunkeln erinnern die wirbellosen Tiere daher an einen beleuchteten Zug in der Nacht. Der Phrixothrix sieht übrigens aus wie eine Raupe, ist aber eine Leuchtkäfer-Larve, welche ich Dunkeln gelblich-grün leuchtet.

8) Waldwächterinnen

Hast du gewusst, dass es mehr als 70 Pilzarten gibt, die in der Nacht leuchten? Einige von ihnen leuchten fast so hell wie eine Lampe. Der Fachbegriff für das Leuchten im Dunkeln heisst Biolumineszenz. Aber was ist das eigentlich genau?

Es ist die Fähigkeit, eigenes Licht zu erzeugen. Das vom Pilz ausgesandte Licht ist für Insekten sichtbar und zieht diese an. Sie landen auf den Pilzen und verteilen bei ihrem Weiterflug die an ihnen haften gebliebenen Sporen. So erhalten die Pilze durch ihr auffälliges Leuchten Vorteile bei der Vermehrung und Verbreitung.

Die biologische Bedeutung des Leuchtens gibt Forschern aber noch Rätsel auf. Vermutlich wird die Biolumineszenz zur Kommunikation eingesetzt, hilft zum Überleben und schützt beispielsweise vor Fressfeinden.

9) Tanzende Lichter

Das wohl bekannteste biolumineszente Lebewesen ist das Glühwürmchen, «Photinus pyralis», eine Käferart. Bei ihm tritt eine Form der Biolumineszenz auf, die auch bei einigen Tiefseefischen und Rotalgen zu finden ist. In warmen Sommernächten können teilweise ganze leuchtende Schwärme beobachtet werden. Das Leuchtorgan liegt im Hinterleib. In der Dunkelheit senden sie ihre Lichtsignale zur Partnerwerbung aus. Weltweit gibt es rund 2000 Glühwürmchenarten und jede Art verfügt über ihre eigenen speziellen Blinksignale. So wird vermieden, dass es zur Paarung zwischen verschiedenen Arten kommt.

10) Stadtschein

Über den Städten erstrahlt mittlerweile nachts ein heller Schein, der von den vielen Lichtern stammt. Tag und Nacht sind immer weniger voneinander zu unterscheiden und dies stört Mensch und vor allem Tier. Sieh dich einmal um, wie viele künstliche Lichtquellen kannst du erkennen? Das Licht in der Nacht so wenig wie möglich brennen zu lassen, hilft nicht nur Energie zu sparen, wir können dadurch auch die Himmelskörper wieder besser sehen. Möglicherweise erhalten wir so die Chance zu erkennen, was auf natürliche Weise um uns herum bunt leuchtet.

Schau doch mal zu einer Laterne hoch, gerade sind vermutlich die «Kätzcheneulen» zu beobachten. Sie gehören zu den bei uns am häufigsten vorkommenden Falterarten. Manche Eulenfalter haben Augen, die das Licht reflektieren wie wir es zum Beispiel von der Katze kennen. Dass Nachtfalter sich häufig beim Licht aufhalten, könnte daran liegen, weil sie sich beim Fliegen am Mond orientieren. Sie kommen durch künstliches Licht von ihrer Flugbahn ab, weil sie den Schein für den des Mondes halten.

Breathing Colour - Hella Jongerius

Willst du mehr über Farben wissen? Die niederländische Designerin Hella Jongerius ist für ihre einzigartige Auseinandersetzung mit Farben und Materialien international bekannt.

Die Ausstellung «Breathing Colour» im Gewerbemuseum Winterthur zeigt raumgreifende Installationen, mit denen die Designerin die Wirkung und Wahrnehmung von Farbigkeit erforscht. Denn: Unsere Umwelt bietet eine immens reiche Mischung aus Farben, doch wir nehmen diese schier grenzenlose Vielfalt und Wandelbarkeit nur noch selten wahr.

Hier geht's zur Homepage: Gewerbemuseum Winterthur

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